JP2010281890A - Organic el display - Google Patents

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Shuhei Takahashi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problems: in an organic EL display, for the purpose of suppression of power consumption, it is necessary to arrange a power supply line by each light emitting element in order to supply power to the light emitting elements while changing the value of the power source by each luminous color, then, it causes a reduction in an aperture ratio. <P>SOLUTION: In two pixels adjacent to each other in a column direction, organic EL elements which have the same luminous color are arranged adjacent to each other. Besides, the power supply line is arranged in common for two element arrays adjacent to each other, and also, constituted of the organic EL elements having the same luminous color. Among three organic EL elements having mutually different luminous colors, power supply voltages having mutually different values are supplied to at least two of the three organic EL elements. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機ELディスプレイに関するものであり、さらに詳しくは、有機エレクトロルミネセンス素子(有機EL素子)等の自発光素子及び薄膜トランジスタ(TFT)を備えたアクティブマトリクス方式の有機ELディスプレイに関するものである。   The present invention relates to an organic EL display, and more particularly to an active matrix type organic EL display including a self-luminous element such as an organic electroluminescent element (organic EL element) and a thin film transistor (TFT). .

フラットパネルディスプレイには、それ自体が発光する自発光型と、外光やバックライトを用いる非発光型とがある。有機ELディスプレイは、非発光型の液晶ディスプレイとは異なり、自発光型であるため、高コントラスト、高視野角という特徴を有するフラットパネルディスプレイである。   There are two types of flat panel displays: a self-luminous type that emits light itself and a non-luminous type that uses external light or a backlight. Unlike a non-light-emitting liquid crystal display, the organic EL display is a flat panel display having features of high contrast and high viewing angle because it is self-luminous.

この有機ELディスプレイは、有機EL素子を発光素子として用いる。ディスプレイパネルはこれを多数、マトリクス状に配置することにより構成される。有機EL素子としては、赤(R)、緑(G)、青(B)の互いに異なる色で発光する素子が用いられる。これらの配置は、列方向には、同色で発光する素子が一列に並んで配列された、所謂ストライプ構造が用いられることが多い。一方、行方向には、R、G、Bの発光を行う3つの素子を一組として画素を構成し、このような画素が配列されてフルカラーの表示を行う。つまり、互いに異なる色の発光を行う有機EL素子がそれぞれ副画素を構成し、3つの副画素によって1つの画素を構成している。   This organic EL display uses an organic EL element as a light emitting element. A display panel is configured by arranging a large number of them in a matrix. As the organic EL element, an element that emits light in different colors of red (R), green (G), and blue (B) is used. These arrangements often use a so-called stripe structure in which elements emitting light of the same color are arranged in a line in the column direction. On the other hand, in the row direction, a pixel is composed of a set of three elements that emit R, G, and B, and such pixels are arranged to perform full-color display. That is, the organic EL elements that emit light of different colors constitute subpixels, and one subpixel is constituted by three subpixels.

この有機EL素子の駆動方法として、パッシブ駆動とアクティブ駆動とがある。パッシブ駆動とアクティブ駆動とを比較すると、アクティブ駆動の方が、高精細で、高速応答のパネルを実現する上で好ましい。有機ELディスプレイをアクティブ駆動するには、各素子の発光を制御するためにTFTが使われる。このようなTFTは、発光素子に直列に接続され、素子に画像データに応じた電圧を印加する駆動TFTと、各素子のオン/オフを制御するスイッチングTFTとから構成されている。   As a driving method of the organic EL element, there are passive driving and active driving. Comparing the passive drive and the active drive, the active drive is preferable for realizing a high-definition and high-speed response panel. In order to actively drive the organic EL display, a TFT is used to control light emission of each element. Such a TFT is connected in series to a light emitting element, and includes a driving TFT that applies a voltage corresponding to image data to the element, and a switching TFT that controls on / off of each element.

図6は、有機EL素子に用いられる駆動TFTのドレイン電圧とドレイン電流の電流電圧特性を示す図である。横軸がドレイン電圧を示し、縦軸がドレイン電流を示している。TFTは図6に示すようにドレイン電圧を増やすとドレイン電流が直線的に増大していき、飽和電圧Vsat以上では、ドレイン電流がほとんど変化しない。前者を線形領域43、後者を飽和領域44と呼び、ドレイン電流とドレイン電圧の関係はこのふたつの領域からなっている。   FIG. 6 is a diagram showing the current-voltage characteristics of the drain voltage and drain current of the driving TFT used in the organic EL element. The horizontal axis indicates the drain voltage, and the vertical axis indicates the drain current. As shown in FIG. 6, when the drain voltage is increased in the TFT, the drain current increases linearly, and the drain current hardly changes at the saturation voltage Vsat or higher. The former is called the linear region 43 and the latter is called the saturation region 44, and the relationship between the drain current and the drain voltage consists of these two regions.

発光素子は図7に示すような電流電圧特性をもっている。また、この電流電圧特性は発光素子の赤、緑、青の構成材料により電流電圧特性がそれぞれ、60R、60G、60Bと電流が立ち上がってくる電圧が異なっている。   The light emitting element has current-voltage characteristics as shown in FIG. In addition, the current-voltage characteristics of the current-voltage characteristics differ from 60R, 60G, and 60B, respectively, depending on the red, green, and blue constituent materials of the light-emitting element.

よって、TFTの飽和領域44に発光素子の動作点をもってくるには、発光素子の動作点の電圧が線形領域43と飽和領域44の境界の飽和電圧Vsatより大きい必要がある。発光素子と駆動TFTは直列に接続されているため、電源電圧は発光素子の動作点の電圧と、駆動TFTの動作点の電圧とを足し合わせた電源電圧に少なくとも設定する必要がある。   Therefore, in order to bring the operating point of the light emitting element to the saturation region 44 of the TFT, the voltage of the operating point of the light emitting element needs to be larger than the saturation voltage Vsat at the boundary between the linear region 43 and the saturated region 44. Since the light emitting element and the driving TFT are connected in series, the power supply voltage needs to be set at least to a power supply voltage obtained by adding the voltage at the operating point of the light emitting element and the voltage at the operating point of the driving TFT.

図8に発光素子と駆動TFTの電流電圧特性の関係を示す。ここで横軸は電源電圧Vddの大きさを表す。動作点をVとすると発光素子の電圧VEL、駆動TFTの電流電圧特性と横軸との交点を原点とするとVdsが駆動TFTの動作電圧となる。赤、緑、青すべての発光素子を飽和領域で動作させるには、動作点電圧が最も飽和電圧Vsatに近い発光素子にあわせて、電源電圧を設計する必要がある。また、発光素子の電流電圧特性は温度特性をもっているので、温度特性も考慮して電源電圧を決める必要がある。 FIG. 8 shows the relationship between the current-voltage characteristics of the light emitting element and the driving TFT. Here, the horizontal axis represents the magnitude of the power supply voltage Vdd. If the operating point is V, the voltage V EL of the light emitting element, and the intersection of the current-voltage characteristic of the driving TFT and the horizontal axis is the origin, Vds is the operating voltage of the driving TFT. In order to operate all the red, green, and blue light emitting elements in the saturation region, it is necessary to design the power supply voltage in accordance with the light emitting element whose operating point voltage is closest to the saturation voltage Vsat. In addition, since the current-voltage characteristics of the light emitting element have temperature characteristics, it is necessary to determine the power supply voltage in consideration of the temperature characteristics.

したがって、赤、緑、青の電源電圧を共通にすると、最も電源電圧を高く設計しなければならない色の発光素子の電源電圧に、全色の発光素子の電源電圧を設計しなくてはならなくなり、消費電力が大きくなる。特許文献1においては、電源電圧を各色異ならせることで、各色の電源電圧を最適化し、消費電力の増大を抑えている。ただし、異なる色で発光する有機EL素子(副画素)ごとに電源電圧線が必要となるために、開口率が低下してしまう。開口率が電源線により低下する問題は、特許文献2に示された電源線を隣り合う有機EL素子で共有化することで、解決することができる。   Therefore, if the power supply voltages for red, green, and blue are made common, the power supply voltage for the light emitting element for all colors must be designed for the power supply voltage for the light emitting element for which the highest power supply voltage must be designed. , Power consumption increases. In Patent Document 1, by varying the power supply voltage for each color, the power supply voltage for each color is optimized to suppress an increase in power consumption. However, since a power supply voltage line is required for each organic EL element (subpixel) that emits light of different colors, the aperture ratio is reduced. The problem that the aperture ratio decreases due to the power line can be solved by sharing the power line shown in Patent Document 2 between adjacent organic EL elements.

特開2001−143867号公報JP 2001-143867 A 特開2002−221917号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-221917

特許文献1のようにR、G、Bの発光色の異なる副画素によって電源電圧を異ならせることで、消費電力を低下させようとすると開口率が小さくなるという課題が生じる。そこで、特許文献2のように隣り合う有機EL素子の電源電圧線を共通化させることで開口率の低下を抑制したい。ところが、先に説明したような従来のストライプ構造では、隣接する有機EL素子が同じ色の発光色ではないので電源電圧線の共有化が困難という課題が生じる。そこで、本発明は、消費電力を低減しつつ、開口率低下の課題を解決する表示装置を提供することを目的とする。   As in Patent Document 1, when the power supply voltage is varied by subpixels having different emission colors of R, G, and B, there is a problem that the aperture ratio is reduced when power consumption is reduced. Therefore, it is desired to suppress a decrease in the aperture ratio by sharing power supply voltage lines of adjacent organic EL elements as in Patent Document 2. However, the conventional stripe structure as described above has a problem that it is difficult to share power supply voltage lines because adjacent organic EL elements do not have the same emission color. Therefore, an object of the present invention is to provide a display device that solves the problem of a decrease in aperture ratio while reducing power consumption.

上記目的を達成する本発明の有機ELディスプレイは、マトリックス状に配置された複数の有機EL素子が、第1の方向には同色で発光するように配列されて素子列を構成し、且つ、前記第1の方向と直交する第2の方向には互いに異なる色で発光する3つの有機EL素子が画素を構成して配列されると共に、前記素子列を構成する複数の有機EL素子に、素子列毎に共通の電源電圧を供給する前記第1の方向に延びた電源線を有し、これら複数の有機EL素子がカラー表示を行う有機ELディスプレイにおいて、前記第2の方向に隣り合う2つの画素において、一方の画素を構成する3つの有機EL素子のうち、他方の画素に最も近い位置に配置される有機EL素子と、他方の画素を構成する3つの有機EL素子のうち、一方の画素に最も近い位置に配置される有機EL素子とが、同色で発光するように配置されていること、互いに隣接し、且つ、それぞれを構成する有機EL素子が同色で発光する2つの素子列は、共通の電源電圧が供給されるように前記電源線を共有していること、及び前記電源線を通して、前記互いに異なる色で発光する3つの有機EL素子のうち、少なくとも2つに互いに異なる値の電源電圧が供給されること、を特徴とする。   The organic EL display of the present invention that achieves the above object comprises a plurality of organic EL elements arranged in a matrix so as to emit light of the same color in the first direction to form an element row, and In a second direction orthogonal to the first direction, three organic EL elements that emit light of different colors are arranged to form a pixel, and the plurality of organic EL elements that constitute the element array In an organic EL display having a power supply line extending in the first direction for supplying a common power supply voltage every time, and these organic EL elements perform color display, two pixels adjacent in the second direction In the three organic EL elements constituting one pixel, the organic EL element arranged at the position closest to the other pixel and the one of the three organic EL elements constituting the other pixel most The organic EL elements arranged in the same position are arranged so as to emit light of the same color, and the two element rows adjacent to each other and the organic EL elements constituting each of them emit light of the same color are common. The power supply line is shared so that a power supply voltage is supplied, and at least two of the three organic EL elements that emit light in different colors through the power supply line have different power supply voltages. It is characterized by being supplied.

本発明は、電源線を、隣接する同じ発光色の発光素子列で共有していることを特徴とする有機ELディスプレイである。異なる色の発光素子毎に電源線の電圧を異ならせることで消費電力の増加を抑えつつ、隣接する発光素子列で電源線を共有することで、開口率の低下という課題を解決することができる。   The present invention is an organic EL display characterized in that a power supply line is shared by adjacent light emitting element rows of the same emission color. By sharing the power supply line between adjacent light emitting element rows while suppressing the increase in power consumption by changing the voltage of the power supply line for each light emitting element of different colors, the problem of a decrease in aperture ratio can be solved. .

本発明の第1の実施形態における配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態におけるブロック図である。It is a block diagram in a 1st embodiment of the present invention. 副画素内の配線を示した図である。It is the figure which showed the wiring in a subpixel. 本発明の第2の実施形態における配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning in the 2nd Embodiment of this invention. ストライプ配置を示す図である。It is a figure which shows stripe arrangement | positioning. TFTのドレイン電圧とドレイン電流の電流電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current voltage characteristic of the drain voltage and drain current of TFT. 赤、青、緑色の発光素子の電流電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current-voltage characteristic of a red, blue, and green light emitting element. TFTと発光素子の電流電圧特性上における動作点を示す図である。It is a figure which shows the operating point on the current-voltage characteristic of TFT and a light emitting element. 従来及び本発明のディスプレイにおいて、素子を製造するためのメタルマスクを示す図である。It is a figure which shows the metal mask for manufacturing an element in the display of the past and this invention. 従来及び本発明のディスプレイにおける画素部周辺の断面図である。It is sectional drawing of the pixel part periphery in the display of the past and this invention.

本発明の表示装置は、電源線を隣接する2つの発光素子列で共有していることを特徴とする有機ELディスプレイである。   The display device of the present invention is an organic EL display in which a power supply line is shared by two adjacent light emitting element arrays.

以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図2は本発明の第1の実施形態の有機ELディスプレイの概略構成を示すブロック図である。図2において、符号13は有機EL素子を示す。このような複数の有機EL素子13が、第1の方向(列方向、図中Xで示す)及び第1の方向と直交する第2の方向(行方向、図中Yで示す)にマトリックス状に配置されて表示領域151を構成している。同一行の有機EL素子13は、共通の選択線156に接続され、走査信号駆動回路152によってオン/オフが制御される。一方、同一列の有機EL素子13は、共通のデータ線155に接続され、データ信号駆動回路153によって、データ信号が供給される。
(First embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the organic EL display according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the code | symbol 13 shows an organic EL element. A plurality of such organic EL elements 13 are arranged in a matrix in a first direction (column direction, indicated by X in the figure) and in a second direction (row direction, indicated by Y in the figure) orthogonal to the first direction. The display area 151 is configured by being arranged in the area. The organic EL elements 13 in the same row are connected to a common selection line 156 and controlled to be turned on / off by the scanning signal drive circuit 152. On the other hand, the organic EL elements 13 in the same column are connected to a common data line 155, and a data signal is supplied from the data signal driving circuit 153.

図1は、図2に示すディスプレイの表示領域の拡大図を示す。図1においては、選択線156及びデータ線155は省略している。有機EL素子13は、青色の発光を行う素子13B、緑色の発光を行う素子13G、及び赤色の発光を行う素子13Rから構成されている。第1の方向(列方向)には、それぞれ同色で発光する素子が並んで配置され、所謂ストライプ構造を構成している。図1において、10B(n−1)、10B(n)、10B(n+1)、10B(n+2)は青色発光の素子列を、10G(n)、10G(n+1)は緑色発光の素子列を、10R(n)、10R(n+1)は赤色発光の素子列をそれぞれ示す。   FIG. 1 shows an enlarged view of the display area of the display shown in FIG. In FIG. 1, the selection line 156 and the data line 155 are omitted. The organic EL element 13 includes an element 13B that emits blue light, an element 13G that emits green light, and an element 13R that emits red light. In the first direction (column direction), elements emitting light of the same color are arranged side by side to form a so-called stripe structure. In FIG. 1, 10B (n-1), 10B (n), 10B (n + 1), 10B (n + 2) are blue light emitting element rows, 10G (n), 10G (n + 1) are green light emitting element rows, Reference numerals 10R (n) and 10R (n + 1) denote red light emitting element arrays.

一方、第2の方向(行方向)には、互いに異なる色で発光する3つの有機EL素子13B、13G、13Rを一組として画素が構成され、このような画素12(n)、12(n+1)、・・・が複数配列されている。つまり、有機EL素子13B、13G、13Rがそれぞれ副画素を構成し、3つの副画素から画素が構成されている。本実施形態の特徴の1つは、第2の方向に隣り合う2つの画素において、同色で発光する有機EL素子が互いに隣接するように配置されていることである。図1で説明すると、互いに隣り合う画素12(n)及び12(n+1)において、それぞれの赤色発光の素子13Rが隣接するように配置されている。このような関係は、他の画素においても同様であり、例えば、図1の画素12(n)の左隣の画素とは、青色発光の素子13Bが隣接するように配置されており、画素12(n+1)の右隣の画素とも、青色発光の素子13Bが隣接するように配置されている。このような関係は、隣り合う画素において、有機EL素子(副画素)の配列が反転している、或いは隣り合う画素において、有機EL素子(副画素)の配列が鏡像関係となる配置(ミラー配置)となっている、と言い換えることもできる。   On the other hand, in the second direction (row direction), a pixel is constituted by a set of three organic EL elements 13B, 13G, and 13R that emit light of mutually different colors. Such pixels 12 (n), 12 (n + 1) ),... Are arranged in plural. That is, the organic EL elements 13B, 13G, and 13R each constitute a subpixel, and a pixel is composed of three subpixels. One of the features of this embodiment is that organic EL elements that emit light of the same color are arranged adjacent to each other in two pixels adjacent in the second direction. Referring to FIG. 1, in the pixels 12 (n) and 12 (n + 1) adjacent to each other, the red light emitting elements 13R are arranged adjacent to each other. Such a relationship is the same in other pixels. For example, the blue light emitting element 13B is arranged adjacent to the pixel 12 (n) on the left side of the pixel 12 (n) in FIG. The pixel on the right side of (n + 1) is also arranged so that the blue light emitting element 13B is adjacent. Such a relationship is such that the arrangement of the organic EL elements (sub-pixels) is inverted in adjacent pixels, or the arrangement of the organic EL elements (sub-pixels) is a mirror image relationship in adjacent pixels (mirror arrangement). In other words.

本実施形態のもう1つの特徴は、互いに隣接し、且つ、それぞれを構成する有機EL素子が同色で発光する2つの素子列に対し、電源線が共通に設けられていることである。図1において、青色発光の素子列10B(n−1)と10B(n)、同じく10B(n+1)と10(n+2)には、それぞれ電源線11Bが共通に設けられている。また、赤色発光の素子列10R(n)と10R(n+1)にも、同様に電源線11Rが共通に設けられている。ただ、緑色発光の素子列10G(n)と10G(n+1)は、同色発光の素子が隣接していないため、電源線11Gはそれぞれに独立に設けられている。   Another feature of the present embodiment is that a power supply line is provided in common for two element rows that are adjacent to each other and that form organic EL elements that emit light of the same color. In FIG. 1, power supply lines 11B are commonly provided in blue light emitting element rows 10B (n−1) and 10B (n), and similarly 10B (n + 1) and 10 (n + 2). Similarly, power supply lines 11R are provided in common to the red light emitting element rows 10R (n) and 10R (n + 1). However, since the green light emitting element rows 10G (n) and 10G (n + 1) are not adjacent to the light emitting elements of the same color, the power supply lines 11G are provided independently of each other.

本実施形態の更なる特徴は、電源線を通して、互いに異なる色で発光する3つの有機EL素子のうち、少なくとも2つに互いに異なる値の電源電圧が供給されることである。図2に戻って説明すると、青色発光の素子列に接続された複数の電源線11Bは、B電源154Bに接続されている。また、同様に、緑色発光の素子列に接続された複数の電源線11GはG電源154Gに、赤色発光の素子列に接続された複数の電源線11RはR電源154Rにそれぞれ接続されている。   A further feature of this embodiment is that different power supply voltages are supplied to at least two of the three organic EL elements that emit light of different colors through the power supply line. Returning to FIG. 2, the plurality of power supply lines 11B connected to the element array emitting blue light are connected to the B power supply 154B. Similarly, the plurality of power supply lines 11G connected to the green light emitting element row are connected to the G power supply 154G, and the plurality of power supply lines 11R connected to the red light emitting element row are connected to the R power supply 154R.

このように、本実施形態においては、互いに異なる色で発光する有機EL素子ごとに、電源が独立して設けられている。そして、図7で説明したような各素子の特性に合わせて、互いに異なる値の電源電圧が供給される。ただし、本発明は、赤、緑、青の発光を行う有機EL素子にそれぞれ異なる値の電源電圧を供給するものに限られない。例えば、緑と青の発光を行う有機EL素子が、同様の特性を示す場合、これらの素子に同一の値の電源電圧を供給しても良い。つまり、赤、緑、青の素子のうち、少なくとも2つに異なる電源電圧が供給されれば、本発明に包含される。このように、異なる色の発光を行う有機EL素子の特性に合わせた値の電源電圧を供給することによって、消費電力を低減することができる。   Thus, in the present embodiment, a power source is provided independently for each organic EL element that emits light of different colors. Then, different power supply voltages are supplied in accordance with the characteristics of each element as described in FIG. However, the present invention is not limited to supplying different power supply voltages to the organic EL elements that emit red, green, and blue light. For example, when organic EL elements that emit green and blue light exhibit similar characteristics, power supply voltages having the same value may be supplied to these elements. That is, if different power supply voltages are supplied to at least two of the red, green, and blue elements, they are included in the present invention. In this way, power supply can be reduced by supplying a power supply voltage having a value that matches the characteristics of organic EL elements that emit light of different colors.

図3は、図2に示す各有機EL素子の構成を示す等価回路図である。図3において、有機EL素子13は、スイッチングTFT14、保持容量15、駆動TFT16、発光素子17から構成されている。発光素子17としては、発光層を一対の電極でサンドイッチにした公知の構成の素子を用いることができる。一般に、このような構成の発光素子を有機EL素子と呼ぶ場合もあるが、ここでは、TFT等も含めたものを有機EL素子13と呼んでいる。発光素子17には駆動TFT16の一端が直列に接続され、駆動TFTの他端は電源線11に接続されている。駆動TFT16のゲートは、スイッチングTFT14及び保持容量15の一端に接続されている。スイッチングTFT14の他端はデータ線155に、保持容量15の他端は電源線11に接続されている。また、スイッチングTFT14のゲートは選択線156に接続されている。   FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of each organic EL element shown in FIG. In FIG. 3, the organic EL element 13 includes a switching TFT 14, a storage capacitor 15, a driving TFT 16, and a light emitting element 17. As the light emitting element 17, an element having a known configuration in which the light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes can be used. In general, the light-emitting element having such a configuration may be referred to as an organic EL element, but here, the element including a TFT or the like is referred to as an organic EL element 13. One end of the driving TFT 16 is connected in series to the light emitting element 17, and the other end of the driving TFT is connected to the power supply line 11. The gate of the driving TFT 16 is connected to one end of the switching TFT 14 and the storage capacitor 15. The other end of the switching TFT 14 is connected to the data line 155, and the other end of the storage capacitor 15 is connected to the power supply line 11. The gate of the switching TFT 14 is connected to the selection line 156.

上記実施形態においては、駆動TFTを介して発光素子に接続される電源線を、隣接する2つの有機EL素子(副画素)で共有している例を示した。しかし、本発明においては、発光素子のカソード側の電圧を、隣接する2つの有機EL素子(副画素)で共有するように構成しても良い。   In the above embodiment, an example in which the power supply line connected to the light emitting element via the driving TFT is shared by two adjacent organic EL elements (subpixels) has been described. However, in the present invention, the voltage on the cathode side of the light emitting element may be shared by two adjacent organic EL elements (subpixels).

本実施形態においては、上述の特徴によって、有機EL素子(副画素)の開口率を低下させることなく、先に説明したように消費電力を低減することができる。この点を以下に説明する。   In the present embodiment, the power consumption can be reduced as described above without reducing the aperture ratio of the organic EL element (subpixel) due to the above-described features. This point will be described below.

本実施形態との比較のため、図5にストライプ構造を有する従来のディスプレイの表示領域の拡大図を示す。図5において、33B、33G、33Rはそれぞれ青色、緑色、赤色発光の有機EL素子(副画素)を示す。また、30B(n−1)、30B(n)、30B(n+1)は青色発光の素子列、30G(n−1)、30G(n)、30G(n+1)は緑色発光の素子列、30R(n)、30R(n+1)は赤色発光の素子列を示す。31B、31G、31Rは、それぞれ青色、緑色、赤色発光の素子列に電源電圧を供給する電源線を示す。図5においても、選択線及びデータ線は省略している。このように、本例では素子列ごとに電源線を設けている。   For comparison with the present embodiment, FIG. 5 shows an enlarged view of a display area of a conventional display having a stripe structure. In FIG. 5, 33B, 33G, and 33R indicate blue, green, and red light emitting organic EL elements (subpixels), respectively. 30B (n−1), 30B (n), and 30B (n + 1) are blue light emitting element rows, 30G (n−1), 30G (n), and 30G (n + 1) are green light emitting element rows, and 30R ( n) and 30R (n + 1) indicate red light emitting element rows. Reference numerals 31B, 31G, and 31R denote power supply lines that supply power supply voltages to the blue, green, and red light emitting element arrays, respectively. Also in FIG. 5, the selection line and the data line are omitted. Thus, in this example, a power supply line is provided for each element column.

図10(A)は、図5のディスプレイの概略断面図である。これに対し、図10(C)は図1に示す本実施形態のディスプレイの概略断面図である。図10(A)及び(C)において、図5及び図1と同一部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。   FIG. 10A is a schematic cross-sectional view of the display of FIG. On the other hand, FIG. 10C is a schematic sectional view of the display of the present embodiment shown in FIG. 10A and 10C, the same members as those in FIGS. 5 and 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

電源線と有機EL素子(副画素)の幅をそれぞれd、dとすると、従来のディスプレイにおいて2つの画素にわたる電源線と有機EL素子(副画素)が占める長さの和は、図10(A)より6d+6dであることがわかる。これに対し、本実施形態における2つの画素にわたる電源線と有機EL素子(副画素)が占める長さの和は、図10(C)より4d+6dである。このように、本実施形態では、発光色毎に異なる電源電圧を供給することができるような構成を有しながら、長さにして2d分のレイアウトが従来のストライプ配置より少なくてすむので、副画素の開口率を大きくすることができる。 When the widths of the power supply line and the organic EL element (subpixel) are d 1 and d 2 , respectively, the sum of the lengths occupied by the power supply line and the organic EL element (subpixel) over two pixels in the conventional display is shown in FIG. It can be seen from (A) that 6d 1 + 6d 2 . On the other hand, the sum of the lengths occupied by the power supply line and the organic EL element (subpixel) over two pixels in this embodiment is 4d 1 + 6d 2 from FIG. As described above, in this embodiment, while having a configuration capable of supplying a different power supply voltage for each emission color, the layout of 2d 1 minutes in length can be smaller than the conventional stripe arrangement. The aperture ratio of the subpixel can be increased.

(第2の実施の形態)
図4は本発明の第2の実施形態における表示領域の拡大図を示す。図4においても、選択線及びデータ線は省略している。また、図10(B)は図4のディスプレイの概略断面図である。図4及び図10(B)において、図1と同一の部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows an enlarged view of the display area in the second embodiment of the present invention. Also in FIG. 4, the selection line and the data line are omitted. FIG. 10B is a schematic cross-sectional view of the display shown in FIG. 4 and 10B, the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

先に説明した第1の実施形態においては、同色で発光し、互いに隣接する2つの素子列に共通に設けられた電源線が、これらの素子列の間に配置されていた。これに対し、本実施形態では、同色で発光する2つの素子列の側方に、これらの素子列に共通に電源線が設けられている点で第1実施形態と相違する。この相違点以外の構成は、図2、図3で説明したような第1の実施形態と同様である。   In the first embodiment described above, power lines that emit light of the same color and are provided in common to two adjacent element rows are arranged between these element rows. On the other hand, this embodiment is different from the first embodiment in that a power supply line is provided on both sides of two element rows that emit light of the same color in common. The configuration other than this difference is the same as that of the first embodiment as described in FIGS.

本実施形態においては、電源線に対して遠い方の素子列に電源電圧を供給するため、図4に符号18で示すような引き回し線が必要である。そのため、第1の実施形態に比べて、レイアウト上、多少の制約を受ける。しかしながら、本実施形態においても、図10(B)から明らかなように、有機EL素子(副画素)の開口率を低下させることなく、消費電力を低減することができる、という第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, in order to supply the power supply voltage to the element row farther from the power supply line, a lead line as indicated by reference numeral 18 in FIG. 4 is necessary. Therefore, there are some restrictions on the layout as compared to the first embodiment. However, also in the present embodiment, as is clear from FIG. 10B, the power consumption can be reduced without reducing the aperture ratio of the organic EL element (subpixel). Similar effects can be obtained.

本発明のように、第2の方向に隣り合う2つの画素において、同色で発光する有機EL素子が隣接するような配置を採用すると、有機EL素子の製造に関してもメリットを有する。この点を以下に説明する。   If an arrangement in which two organic EL elements that emit light of the same color are adjacent to each other in two pixels adjacent to each other in the second direction as in the present invention, there is a merit in manufacturing the organic EL element. This point will be described below.

先に説明したように、有機EL素子(副画素)を構成する発光素子は、一対の電極間に発光層がサンドイッチされた構造を有する。そして、これらの発光素子の発光層は、基板上にメタルマスクを通して発光材料を蒸着することによって形成される。この際、青、緑、赤の発光材料の形成領域の分離は、蒸着時にそれぞれ異なる開口パターンを有するメタルマスクを使い分けることによって行われる。   As described above, the light emitting element constituting the organic EL element (subpixel) has a structure in which the light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes. And the light emitting layer of these light emitting elements is formed by vapor-depositing a light emitting material through a metal mask on a board | substrate. At this time, the formation regions of the blue, green, and red light emitting materials are separated by using different metal masks having different opening patterns during vapor deposition.

図9(A)は従来のストライプ配置の副画素を、図9(B)は本発明のディスプレイにおける副画素を、緑、青、赤の発光色ごとに作り分ける方法を示した概略断面図である。図9において、符号80は蒸着の際に用いられるメタルマスクを示し、符号R、G、Bは基板上に形成された赤、緑、青の有機EL素子(副画素)をそれぞれ示す。また、符号G1及びG2は緑色発光の副画素を示す。   FIG. 9A is a schematic cross-sectional view showing a method of separately forming sub-pixels in a conventional stripe arrangement, and FIG. 9B is a method of separately forming sub-pixels in the display of the present invention for green, blue, and red emission colors. is there. In FIG. 9, reference numeral 80 indicates a metal mask used for vapor deposition, and reference numerals R, G, and B indicate red, green, and blue organic EL elements (sub-pixels) formed on the substrate, respectively. Reference numerals G1 and G2 denote green sub-pixels.

図9(A)において、メタルマスクの開口のピッチは3dである。このような高精細のメタルマスクを精度良く製造するには、様々な技術上の問題があり、非常な困難を伴う。また、たとえ製造できても、メタルマスクの強度・耐久性の点で課題がある。このような問題を解決するため、それぞれの発光色ごとに、異なる開口パターンの2枚のメタルマスクを用いて発光層を形成することが考えられる。しかしながら、この場合には、6枚のマスクが必要となる上に、製造工程が増加するため、製造コストが増大してしまう。   In FIG. 9A, the pitch of the openings of the metal mask is 3d. In order to manufacture such a high-definition metal mask with high accuracy, there are various technical problems, which are extremely difficult. Even if it can be manufactured, there are problems in terms of the strength and durability of the metal mask. In order to solve such a problem, it is conceivable to form a light emitting layer using two metal masks having different opening patterns for each light emission color. However, in this case, six masks are required and the number of manufacturing steps increases, resulting in an increase in manufacturing cost.

これに対して、本発明のディスプレイに用いる有機EL素子(副画素)を製造する場合には、図9(B)に示すような3枚のメタルマスク80に加え、有機EL素子G2を形成するための、もう1枚のマスクを用意すれば良い。ここで、本発明の場合のそれぞれのマスクの開口ピッチは6dであり、従来のような高精細のマスクは必要としない上、上記のように6枚のマスクを用いる場合に比べて、製造コストを大幅に低減することができる。
具体的には、3インチ前後のディスプレイサイズのパネルに関して、図9(B)の副画素配置を用いた場合、VGA相当の画素数のパネルをQVGA相当の開口ピッチのメタルマスクを用いることで製造することができる。
On the other hand, when manufacturing the organic EL element (subpixel) used in the display of the present invention, in addition to the three metal masks 80 as shown in FIG. 9B, the organic EL element G2 is formed. For this purpose, another mask may be prepared. Here, the opening pitch of each mask in the case of the present invention is 6d, so that a high-definition mask as in the prior art is not required, and the manufacturing cost is compared with the case of using six masks as described above. Can be greatly reduced.
Specifically, for a panel having a display size of about 3 inches, when the sub-pixel arrangement of FIG. 9B is used, a panel having the number of pixels equivalent to VGA is manufactured by using a metal mask having an opening pitch equivalent to QVGA. can do.

上記では、本発明のディスプレイにおける有機EL素子を蒸着法で形成する場合のメリットを説明した。しかしながら、本発明のディスプレイは蒸着法に限らず、例えば、インクジェット法、印刷法等、他のどのような方法を用いて製造されても良い。他の方法で製造されたディスプレイにおいても、開口率を低下させることなく、消費電力を抑えることができる、と言う本発明の効果を有することは明らかである。   In the above, the merit in the case of forming the organic EL element in the display of this invention by a vapor deposition method was demonstrated. However, the display of the present invention is not limited to the vapor deposition method, and may be manufactured using any other method such as an inkjet method or a printing method. It is obvious that a display manufactured by another method has the effect of the present invention that power consumption can be suppressed without lowering the aperture ratio.

本発明は、以上説明した実施形態の他にも種々の変形が可能である。例えば、第1及び第2の実施形態においては、駆動TFTを介して発光素子に接続される電源線を、隣接する2つの素子列で共有する例を示した。しかしながら、本発明では、発光素子のカソード側の電圧を、隣接する2つの素子列間で共有しても効果があることは明らかである。本発明は、特許請求の範囲に記載されている範囲において、このような変形例を全て包含するものである。   The present invention can be variously modified in addition to the embodiment described above. For example, in the first and second embodiments, the example in which the power supply line connected to the light emitting element via the driving TFT is shared by two adjacent element rows has been described. However, in the present invention, it is clear that it is effective even if the voltage on the cathode side of the light emitting element is shared between two adjacent element rows. The present invention includes all such modifications within the scope of the claims.

10R 赤色発光の素子列
10G 緑色発光の素子列
10B 青色発光の素子列
11R 赤色発光の素子列のための電源線
11G 緑色発光の素子列のための電源線
11B 青色発光の素子列のための電源線
10R Red light emitting element row 10G Green light emitting element row 10B Blue light emitting element row 11R Power line for red light emitting element row 11G Power line for green light emitting element row 11B Power source for blue light emitting element row line

Claims (3)

マトリックス状に配置された複数の有機EL素子が、第1の方向には同色で発光するように配列されて素子列を構成し、且つ、前記第1の方向と直交する第2の方向には互いに異なる色で発光する3つの有機EL素子が画素を構成して配列されると共に、前記素子列を構成する複数の有機EL素子に、素子列毎に共通の電源電圧を供給する前記第1の方向に延びた電源線を有し、これら複数の有機EL素子がカラー表示を行う有機ELディスプレイにおいて、
前記第2の方向に隣り合う2つの画素において、一方の画素を構成する3つの有機EL素子のうち、他方の画素に最も近い位置に配置される有機EL素子と、他方の画素を構成する3つの有機EL素子のうち、一方の画素に最も近い位置に配置される有機EL素子とが、同色で発光するように配置されていること、
互いに隣接し、且つ、それぞれを構成する有機EL素子が同色で発光する2つの素子列は、共通の電源電圧が供給されるように前記電源線を共有していること、及び
前記電源線を通して、前記互いに異なる色で発光する3つの有機EL素子のうち、少なくとも2つに互いに異なる値の電源電圧が供給されること、
を特徴とする有機ELディスプレイ。
A plurality of organic EL elements arranged in a matrix form are arranged to emit light of the same color in the first direction to form an element row, and in the second direction orthogonal to the first direction. Three organic EL elements that emit light of different colors are arranged to form a pixel, and the first power supply for supplying a common power supply voltage to each of the plurality of organic EL elements constituting the element array In an organic EL display having a power line extending in the direction, and a plurality of these organic EL elements perform color display,
Of the two organic EL elements that constitute one pixel in the two pixels that are adjacent in the second direction, the organic EL element that is disposed closest to the other pixel and the other pixel that constitutes the other pixel 3 Among the two organic EL elements, the organic EL element arranged at the position closest to one pixel is arranged to emit light of the same color,
Two element rows that are adjacent to each other and each of the organic EL elements that constitute each of them emit light of the same color share the power supply line so that a common power supply voltage is supplied, and through the power supply line, A power supply voltage having a different value is supplied to at least two of the three organic EL elements that emit light of different colors,
Organic EL display characterized by this.
前記2つの素子列が共有している電源線は、これらの素子列の間に配置されている請求項1に記載の有機ELディスプレイ。   2. The organic EL display according to claim 1, wherein the power supply line shared by the two element rows is arranged between these element rows. 前記互いに異なる色で発光する3つの有機EL素子に、全て異なる値の電源電圧が供給される請求項1又は2に記載の有機ELディスプレイ。   The organic EL display according to claim 1, wherein power supply voltages having different values are supplied to the three organic EL elements that emit light of different colors.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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